Способ скважинного извлечения материалов из мощных подземных формаций
Изобретение относится к геотехнологии и м.б. использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых и при валовом опробовании мощных продуктивных горизонтов в условиях вечной мерзлоты. Цель изобретения - повышение эффективности извлечения в условиях вечной мерзлоты за счет снижения энергоемкости и улучшения условий размыва. Вскрывают формацию (Ф) до нижней границы извлечения скважиной I, в которой размешают гидромониторный агрегат (ГА) 2. С помошью последнего производят круговой поинтервальный по высоте Ф размыв пород с оставлением целиков 3 между интервалами (И). С отсчетом от кровли Ф нечетные И 4 проводят с радиусом, превышающим радиус выемочной камеры, а четные И 5 размывают с радиусом камеры. После извлечения всех И извлекают ГА 2. В последовательности от нижней границы извлечения пространство нечетных И 4 заполняют водой, а четных И 5 - вспенивающейся пластмассой с закрытой , пористостью. Затем консервируют работы до замерзания воды. В восстановленной скважине размещают ГА 2 и осуществляют размыв разупрочненных пород в целиках 3 и деформированной пластмассы между И, заполненными льдом. Размыв пород производят в последовательности сверху вниз под зашитой блока льда в вышележащем нечетном И. 3 ил. (О (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН 5ц 4 Е 21 С 45/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .
К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фиг f
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4070009/22-03 (22) 28.05.86 (46) 30.03.88. Бюл. № 12 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М. М. Смирнов, В. С. Козлов, С. А. Рыбакова и Л. В. Ишукин (53) 622.234.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1305349, кл. E 21 С 45/00, 1985.
Авторское свидетельство СССР № 1346798, кл. Е 21 С 45/00, 1986. (54) СПОСОБ СКВАЖИННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ИЗ МОЩНЫХ
ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к геотехнологии и м.б. использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых и при валовом опробовании мощных продуктивных горизонтов в условиях вечной мерзлоты.
Цель изобретения — повышение эффективности извлечения в условиях вечной мерзлоты за счет снижения энергоемкости и улуч„„Я0„„1384756 А1 щения условий размыва. Вскрывают формацию (Ф) до нижней границы извлечения скважиной 1, в которой размещают гидромониторный агрегат (ГА) 2. С помощью последнего производят круговой поинтервальный по высоте Ф размыв пород с оставлением целиков 3 между интервалами (И) .
С отсчетом от кровли Ф нечетные И 4 проводят с радиусом, превышающим радиус выемочной камеры, а четные И 5 размывают с радиусом камеры. После извлечения всех И извлекают ГА 2. В последовательности от нижней границы извлечения пространство нечетных И 4 заполняют водой, а четных
И 5 — вспенивающейся пластмассой с закрытой. пористостью. Затем консервируют работы до замерзания воды. В восстановленной скважине размещают ГА 2 и осуществляют размыв разупрочненных пород в целиках 3 и деформированной пластмассы между И, заполненными льдом. Размыв пород производят в последовательности сверху вниз под защитой блока льда в вышележащем нечетном И. 3 ил.
1384756
Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых, а также при валовом опробовании мощных продуктивных горизонтов в условиях вечной мерзлоты.
Целью изобретения является повышение эффективности извлечения в условиях вечной мерзлоты за счет снижения энергоемкости и улучшения условий размыва.
На фиг. 1 представлена схема первоначального поинтервального размыва; на фиг. 2 — схема заполнения отработанных интервалов водой и вспенивающейся пластмассой; на фиг. 3 — схема размыва разупрочненных пород целиков и деформированной пластмассы.
Способ осуществляется следующим образом.
Первоначально формацию до нижней границы извлечения вскрывают скважиной 1, в которой размещают скважинный гидромониторный агрегат 2. С помощью этого агрегата производят круговой поинтервальный по высоте формации размыв пород с оставлением целиков 3 между интервалами.
Нечетные интервалы 4 с отсчетом от кровли формации проводят с радиусом, превышающим радиус выемочной камеры, а четные интервалы 5 размывают с радиусом камеры.
Предпочтительно размывать интервалы от верхней границы извлечения к нижней.
Мощность указанных интервалов 4 и 5 существенно меньше мощности оставляемых целиков 3 между интервалами.
После размыва всех интервалов в пределах границ извлечения из скважины извлекают скважинный агрегат 2 и в последовательности от нижней границы извлечения к верхней выработанное пространство нечетных интервалов 4 заполняют водой, а четных интервалов 5 — вспенивающейся пластмассой с закрытой пористостью, т.е. пластмассой, поры которой после твердения изолированы друг от друга.
Пластмассу вводят в выработанное пространство четных интервалов 5 следующим образом. С помощью струйной системы с двумя концентричными насадками и двух шлангов в выработанное пространство вводят два вещества, которые при взаимодействии в струе вступают в реакцию с образованием пластической массы с высокой пористостью.
Подобные конструкции широко известны и используются в различных областях технологии. Сначала после заполнения нижележащего нечетного интервала 4 водой вспенивающуюся пластмассу вводят в скважину над указанным нечетным интервалом и далее в выработанное пространство четного интервала 5, расположенного над заполненным водой нечетным интервалом 4. При необходимости предварительно в скважине размешают изолирующую пробку, например резиновую манжету, непосредственно над нечетным интервалом 4, В соответствии с указанной последовательностью заполняют водой и вспенивающейся пластмассой все интервалы 4 и 5.
После этого осуществляют консервацию зоны ведения работ до полного замерзания воды в нечетных интервалах 4, о чем можно судить по пробному бурению, а также на основании предварительных эксперимен10 тальных работ. В силу увеличения объема заполнителя (льда) нечетных интервалов 4 и благодаря наличию значительного количества пор, заполненных газом, в объеме вспенивающейся пластмассы, которой заполнено выработанное пространство четных интервалов 5, при замерзании воды происходит резкое перераспределение нагрузки на целики 3 и разупрочнение их пород.
В каждом конкретном случае на основании экспериментов определяют мощность нечет20 ных и четных интервалов, а также целиков для обеспечения наиболее равномерного и эффективного разупрочнения пород целиков 3, при этом исходят из минимально возможной высоты интервалов 4 и 5, породы которых необходимо размывать в неразупрочненном состоянии гидромониторной струей агрегата 2.
Вслед за разупрочнением целиков благодаря замерзанию воды и податливости пластмассы восстанавливают скважину пуЗ0 тем разбуривания льда, разупрочненного массива и пластмассы. В восстановленной скважине размещают скважинный гидромониторный агрегат и производят размыв разупрочненных пород целиков 3 и деформированной пластмассы 6 между ледяными перемычками 7 в выработанном пространстве нечетных интервалов. Благодаря тому, что ледяные перемычки выходят за контуры выемочной камеры, они служат в качестве поддерживающих целиков, сохраняющих в устойчивом состоянии стенки камеры при ее боль40 шой высоте. Кроме того, указанные ледяные перемычки 7 предохраняют очистное пространство, в котором работает гидромонитор, от возможных внезапных вывалов сверху, Для уменьшения влияния растепления на монолитность перемычек 7 отработку по4 род и деформированной пластмассы между смежными перемычками производят в последовательности сверху вниз. Это позволяет сохранить нижележащую перемычку, под которой будут производить дальнейшую отработку в монолитном состоянии.
3а счет использования энергии перехода воды в лед для разупрочнения пород целиков существенно снижается энергоемкость размыва в силу более эффективной и быстрой дезинтеграции разупрочненных пород по у сравнению с монолитными гидромониторной струей. Размыв деформированной пластмассы производится при минимальных энергетических затратах в силу ее невысокой проч1384756
15
Формула изобретения
Фиг. 2
Фиг. 3
Составитель Н. Чертова
Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Корректор И. Муска
Заказ 1117 27 Тираж 459 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ности. Одновременно благодаря положительной плавучести размытых фракций пластмассы существенно улучшаются условия гидроподъема горной массы.
Следует также учитывать тот факт, что ледяные перемычки 7 не позволяют крупнообломочным фракциям, образованным при размыве пород между вышележащими ледяными перемычками, попасть в очистное пространство при размыве пород между нижележащими ледяными перемычками, что улучшает условия размыва и гидроподъема.
Размыв пород и пластмассы осуществляют путем вращения гидромониторного агрегата с всасыванием пульпы и ее выдачей на поверхность по пульпоподъемной колонне, снабженной гидроэлеватором.
Способ скважинного извлечения материалов из мощных подземных формаций, включающий вскрытие формации скважиной, размещение в ней скважинного гидромониторного агрегата, круговой размыв пород формации с образованием выемочной камеры и гидроподъем горной массы на поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения материалов в условиях вечной мерзлоты за счет снижения энергоемкости и улучшения условий размыва, предварительно производят поинтервальный по высоте формации размыв пород с образованием целиков между интервалами и с размывом пород в нечетных, с отсчетом от кровли формации, интервалах радиусом, превышающим радиус выемочной камеры, затем в последовательности от нижней границы извлечения к верхней заполняют выработанное пространство нечетных интервалов водой, а четных — вспенивающейся пластмассой с закрытой пористостью, консервируют горные работы до замерзания воды, после чего восстанавливают скважину и осуществляют размыв разупрочненных пород в целиках и деформированной пластмассы между интервалами, заполненными льдом, при этом размыв пород производят в последовательности сверху вниз под защитой блока льда в вышележащем нечетном интервале.
